QCM : Les 11 liaisons mécaniques — 17 questions

Explication

Un degré de liberté décrit un mouvement relatif possible, sous forme de translation ou de rotation. Une force, une déformation ou une immobilité ne définit pas un degré de liberté.

Explication

Une liaison mécanique nécessite le maintien du contact entre les deux solides ; leur séparation supprime donc la liaison. Elle ne se transforme pas automatiquement en rotation, en guidage ou en encastrement.

Explication

L’encastrement immobilise complètement les deux solides l’un par rapport à l’autre en bloquant les translations et les rotations. Autoriser une rotation, une translation ou les deux correspond à d’autres types de liaisons.

Explication

La liaison pivot permet une rotation autour de l’axe X tout en interdisant les translations. La glissière permet une translation, le pivot glissant permet deux mouvements, et l’encastrement bloque les mouvements relatifs.

Explication

Le pivot glissant associe une translation selon l’axe X et une rotation autour de ce même axe. Une translation sans rotation caractérise la glissière, tandis qu’une rotation sans translation caractérise le pivot.

Explication

La glissière autorise une translation selon X et interdit toute rotation. Le pivot autorise le mouvement de rotation, le pivot glissant autorise aussi cette rotation, et l’encastrement bloque tous les mouvements.

Explication

La glissière guide une translation selon X sans rotation, alors que le pivot permet une rotation autour de X sans translation. Les deux autres associations décrivent respectivement le pivot glissant et l’encastrement de manière incorrecte.

Explication

L’appui plan permet les translations selon X et Y ainsi qu’une rotation autour de Z, ce qui donne trois degrés de liberté. La liaison linéaire rectiligne constitue la confusion fréquente, car elle autorise quatre degrés de liberté avec deux rotations.

Explication

La liaison linéaire rectiligne autorise les translations selon X et Y et les rotations autour de X et Z, soit quatre degrés de liberté. L’appui plan lui ressemble par ses deux translations, mais il ne permet qu’une rotation autour de Z.

Explication

La boule peut se déplacer dans le plan selon X et Y et tourner autour des trois axes, ce qui correspond à cinq degrés de liberté. La translation selon Z n’est pas permise, car elle éloignerait la boule du plan et supprimerait le contact.

Explication

Un déplacement selon Z éloignerait la boule du plan, ce qui ferait disparaître le contact nécessaire à la liaison. Les translations selon X et Y restent compatibles avec le maintien du contact sur le plan.

Explication

La liaison linéaire annulaire autorise une translation selon X et les trois rotations, soit quatre degrés de liberté. La rotule constitue la confusion la plus proche, mais elle bloque toutes les translations.

Explication

La rotule autorise les rotations autour de X, Y et Z sans translation, tandis que le doigt de la rotule à doigt empêche la rotation autour de X. Les translations ne caractérisent pas la rotule, qui possède trois degrés de liberté rotationnels.

Explication

Une liaison hélicoïdale couple la rotation et la translation, comme dans le mouvement d’une vis qui avance en tournant. Le pivot glissant, en revanche, permet ces deux mouvements de manière indépendante.

Explication

Dans une liaison hélicoïdale, la rotation de la vis produit un avancement lié à cette rotation. Le déplacement obtenu suit l’axe de la liaison et n’est pas un mouvement latéral indépendant.

Explication

Les 11 liaisons élémentaires constituent une base permettant de construire n’importe quel schéma cinématique et de représenter un mécanisme en 2D ou en 3D. La représentation plane n’est donc pas leur seul domaine d’utilisation.

Explication

Les 11 liaisons mécaniques élémentaires permettent de construire des schémas cinématiques en représentation plane comme en représentation 3D. Une simple description des formes ou des mouvements sans relations entre solides ne suffit pas à représenter le mécanisme.